空间频率分析方法技术

本发明专利技术涉及一种空间频率分析方法，包括以下步骤：获取图片并对图片进行预处理，使图片具有与人眼视觉函数一致的色彩权重；将预处理后的图片从空间域转换到频率域得到变换域频谱图，对变换域频谱图进行径向平均频谱计算得到空间振幅频谱；对空间振幅频谱进行拟合得到空间频率分析曲线，将所述空间频率分析曲线与自然环境下的空间频率曲线进行比较得到图片的空间频率分析结果。本发明专利技术可以准确、全面地反应环境空间频率的大小，结果可视化、具有可比性，方法可程序化，能批量对不同环境的图片进行处理，计算效率高。计算效率高。计算效率高。

【技术实现步骤摘要】
空间频率分析方法


[0001]本专利技术涉及图像处理和视觉研究
，尤其是指一种空间频率分析方法。

技术介绍

[0002]图像的空间频率是图像函数在单位长度上重复变化的数字，视觉上的空间频率是每度视角内图像或刺激图像的亮暗作正弦调制的栅条周数，在实际生活中，环境空间频率是环境中的空间结构、物体分布和对比度的一个总称，但无法进行直接测量，限制了对环境暴露与人体健康或其他相关领域的研究。
[0003]因此，现有技术存在以下缺点：(1)目前的计算方法仅单独对视觉上的空间频率和图像空间频率进行计算，不能对人眼感知的环境空间频率进行综合评估。(2)对于计算结果无法进行标准化，当只有一张图片时不能直接进行不同环境的对比。(3)现有的计算仅通过公式进行，未进行程序化，计算速度慢，无法对较多数量的图片快速计算。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种空间频率分析方法，可以准确、全面地反应环境空间频率的大小，结果可视化、标准化、具有可比性，方法可程序化，能批量对不同环境的图片进行处理，计算效率高。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种空间频率分析方法，包括：
[0006]获取图片并对图片进行预处理，使图片具有与人眼视觉函数一致的色彩权重；
[0007]将预处理后的图片从空间域转换到频率域得到变换域频谱图，对所述变换域频谱图进行径向平均频谱计算得到空间振幅频谱；
[0008]对所述空间振幅频谱进行拟合得到空间频率分析曲线，将所述空间频率分析曲线与自然环境下的空间频率曲线进行比较得到图片的空间频率分析结果。
[0009]作为优选的，所述对图片进行预处理，具体为：
[0010]将图片尺寸调整为固定比例，图片像素调整为固定值；
[0011]将图片转化为LMS色彩空间，转化后的图片的色彩空间分别对应长波、中波和短波敏感锥体。
[0012]作为优选的，所述将预处理后的图片从空间域转换到频率域得到变换域频谱图，具体为：
[0013]对预处理后的图片进行傅里叶转化得到所述变换域频谱图。
[0014]作为优选的，所述对预处理后的图片进行傅里叶转化后，进行频移操作得到所述变换域频谱图。
[0015]作为优选的，所述频移操作,具体为：
[0016]通过频移将傅里叶转化后的变换域频谱图中的零频分量点移到图片中心。
[0017]作为优选的，对所述变换域频谱图进行径向平均频谱计算得到空间振幅频谱，具体为：
[0018]将变换域频谱图的空间坐标从像素转换为每度周期得到每个维度视角转化的结果；
[0019]对所述每个维度视角转化的结果进行径向平均得到所述空间振幅频谱。
[0020]作为优选的，所述每度周期为每个维度视角内刺激的亮暗正弦光栅周期数。
[0021]作为优选的，对所述空间振幅频谱进行拟合得到空间频率分析曲线，具体为：
[0022]对所述空间振幅频谱中的幅度和空间频率取对数得到对数幅度和对数空间频率，建立对数坐标轴；
[0023]将对数幅度和对数空间频率进行线性拟合得到所述空间频率分析曲线。
[0024]作为优选的，对所述空间振幅频谱中的幅度和空间频率取对数得到对数幅度和对数空间频率，建立对数坐标轴，具体为：
[0025]对所述空间振幅频谱中的幅度和空间频率分别取以10为底的对数得到对数幅度和对数空间频率，将对数幅度和对数空间频率分别作为X轴和Y轴建立对数坐标轴。
[0026]专利技术还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现任一项所述的空间频率分析方法。
[0027]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0028]本专利技术将图像处理和人眼感知特性相结合对环境空间频率进行计算分析得到空间频率分析曲线，能更加准确、全面地反应环境空间频率的大小；并且，空间频率分析曲线具有可视化的性能，与对照值比对可以直观地得到不同环境下的比对结果；同时，本专利技术方法可程序化，程序化后能批量对不同环境的图片进行处理计算，提高计算效率。
附图说明
[0029]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0030]图1是本专利技术的流程图，
[0031]图2是本专利技术实施例中获得的自然环境空间的原图，
[0032]图3是对图2进行LMS色彩转换、二维傅里叶变换、并将零频点移至图中心得到的结果图，
[0033]图4是在图3的基础上通过线性回归对对数振幅和对数空间频率进行拟合求出斜率得到的结果图，
[0034]图5是本专利技术实施例中获得的室内环境空间的原图，
[0035]图6是对图5进行LMS色彩转换、二维傅里叶变换、并将零频点移至图中心得到的结果图，
[0036]图7是在图6的基础上通过线性回归对对数振幅和对数空间频率进行拟合求出斜率得到的结果图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0038]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“包括”意图在于覆盖不排他的包含，例如
包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0039]参照图1所示，本专利技术的公开了一种空间频率分析方法，包括以下步骤：
[0040]S1：获取图片并对图片进行预处理，使图片具有与人眼视觉函数一致的色彩权重。
[0041]S1
‑
1：获取图片后，为了保证图片的统一性，排除其他因素的干扰，首先将图片尺寸调整为固定比例a，同一批图片像素调整为某一固定值b。
[0042]S1
‑
2：将图片转化为LMS色彩空间，转化后的图片的色彩空间分别对应长波、中波和短波敏感锥体，与人体视觉特征相对应从而使图片具有与人眼视觉函数一致的色彩权重。
[0043]S2：对预处理后的图片进行傅里叶转化和频移操作得到变换域频谱图，变换域频谱图是一系列的空间频率幅度的值。
[0044]S2
‑
1：对预处理后的图片进行二维傅里叶转化得到变换域频谱图。
[0045]S2
‑
2：通过频移将傅里叶转化后的变换域频谱图中的零频分量点移到图片中心，用于减少计算量和复杂度。
[0046]视觉系统是一个傅里叶分析器，在图像处理时先对图片进行二维傅里叶转换得到变换域频谱图，再通过频移将傅里叶转化后的变换域频谱图中的零频分量点移到图片中心，得到变换域频谱图。
[0047]S3：对所述变换域频谱图进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间频率分析方法，其特征在于，包括：获取图片并对图片进行预处理，使图片具有与人眼视觉函数一致的色彩权重；将预处理后的图片从空间域转换到频率域得到变换域频谱图，对所述变换域频谱图进行径向平均频谱计算得到空间振幅频谱；对所述空间振幅频谱进行拟合得到空间频率分析曲线，将所述空间频率分析曲线与自然环境下的空间频率曲线进行比较得到图片的空间频率分析结果。2.根据权利要求1所述的空间频率分析方法，其特征在于：所述对图片进行预处理，具体为：将图片尺寸调整为固定比例，图片像素调整为固定值；将图片转化为LMS色彩空间，转化后的图片的色彩空间分别对应长波、中波和短波敏感锥体。3.根据权利要求1所述的空间频率分析方法，其特征在于：所述将预处理后的图片从空间域转换到频率域得到变换域频谱图，具体为：对预处理后的图片进行傅里叶转化得到所述变换域频谱图。4.根据权利要求3所述的空间频率分析方法，其特征在于：所述对预处理后的图片进行傅里叶转化后，进行频移操作得到所述变换域频谱图。5.根据权利要求4所述的空间频率分析方法，其特征在于：所述频移操作,具体为：通过频移将傅里叶转化后的变换域频谱图中的零频分量点移到图片中心。6.根据权利要求1所述的空间频率分析方法，其特征在于：对所述变换域频谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘臣炜，陈丹丹，李丹琳，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：